JP7204770B2 - Double-sided cooling power module and manufacturing method thereof - Google Patents
Double-sided cooling power module and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP7204770B2 JP7204770B2 JP2020550787A JP2020550787A JP7204770B2 JP 7204770 B2 JP7204770 B2 JP 7204770B2 JP 2020550787 A JP2020550787 A JP 2020550787A JP 2020550787 A JP2020550787 A JP 2020550787A JP 7204770 B2 JP7204770 B2 JP 7204770B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- electrode
- power
- metal plates
- power module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
- H01L23/49517—Additional leads
- H01L23/49531—Additional leads the additional leads being a wiring board
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
- H01L23/49541—Geometry of the lead-frame
- H01L23/49562—Geometry of the lead-frame for devices being provided for in H01L29/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
- H01L23/49575—Assemblies of semiconductor devices on lead frames
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49833—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers the chip support structure consisting of a plurality of insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49838—Geometry or layout
- H01L23/49844—Geometry or layout for devices being provided for in H01L29/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
- H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04026—Bonding areas specifically adapted for layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
- H01L2224/0601—Structure
- H01L2224/0603—Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
- H01L2224/0605—Shape
- H01L2224/06051—Bonding areas having different shapes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
- H01L2224/061—Disposition
- H01L2224/0612—Layout
- H01L2224/0615—Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
- H01L2224/061—Disposition
- H01L2224/0618—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/06181—On opposite sides of the body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/32238—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the layer connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
- H01L2224/331—Disposition
- H01L2224/3318—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/33181—On opposite sides of the body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/83801—Soldering or alloying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8384—Sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83986—Specific sequence of steps, e.g. repetition of manufacturing steps, time sequence
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
Description
本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などのエコカー、およびエアコンなどの家電機器に備えられる両面冷却型パワーモジュールならびにその製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a double-sided cooling power module provided in eco-cars such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles, and home appliances such as air conditioners, and a method of manufacturing the same.
一般的に、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などのエコカーや、エアコンなどの家電機器には、駆動手段としてのモータが備えられる。このようなモータは、コントローラのPWM(Pulse Width Modulation)信号によって直流電圧を三相電圧に変換するインバータからの電力ケーブルを介して伝達される三相電流によって駆動される。 In general, eco-cars such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles, and home appliances such as air conditioners are equipped with motors as driving means. Such motors are driven by three-phase current transmitted through power cables from an inverter that converts DC voltage to three-phase voltage by PWM (Pulse Width Modulation) signals of a controller.
上記インバータには、電源供給部から供給される電源を利用してモータを駆動するための電源を供給する動作を行うパワー素子が備えられている。パワー素子は、スイッチング動作によりモータを駆動するための電源を供給することができる。このようなパワー素子としては、従来では、GTO(Gate Turn-Off thyristor)半導体素子が使用されていたが、現在では、IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor)半導体素子が使用されているのが実情である。 The inverter is provided with a power element that supplies power for driving the motor using the power supplied from the power supply unit. The power element can supply power for driving the motor by switching operation. Conventionally, a GTO (Gate Turn-Off thyristor) semiconductor device has been used as such a power device, but in reality, an IGBT (Insulated Gate Bipolar mode Transistor) semiconductor device is currently used. be.
パワー素子のスイッチング動作時には、パワー素子と、それを含むパワーモジュール内部と、の温度が高くなる。内部の温度が過度に高くなることで、パワー素子が損傷する可能性が存在する。パワー素子が損傷した場合、モータの動作が正常に行われないことがある。よって、パワー素子およびパワーモジュールの過熱を防止するためには、適切な冷却方法が必須的に導入されなければならない。 During the switching operation of the power element, the temperature of the power element and the inside of the power module including the power element rises. Excessive internal temperature may damage the power device. If the power element is damaged, the motor may not operate normally. Therefore, in order to prevent overheating of power elements and power modules, a suitable cooling method must be introduced.
このために、パワー素子を含むパワーモジュールは、スイッチング動作時のチップアセンブリの冷却のためのヒートシンクを含むことができる。上記ヒートシンクは、チップアセンブリの上面および下面のいずれか1つの面に付着される片面ヒートシンクと、両面に付着される両面ヒートシンクと、を含むことができる。 To this end, a power module containing power devices may include a heat sink for cooling the chip assembly during switching operations. The heatsink may include a single-sided heatsink attached to one of the upper and lower surfaces of the chip assembly, and a double-sided heatsink attached to both sides.
このうち、両面ヒートシンクを有する両面冷却型パワーモジュールは、片面ヒートシンクを有する片面冷却型パワーモジュールに比べて冷却性能が優れるので、その使用が増加する傾向にある。 Among them, double-sided cooling power modules with double-sided heat sinks have a cooling performance superior to single-sided cooled power modules with single-sided heat sinks, and their use tends to increase.
ただし、従来の両面冷却型パワーモジュールの場合、パワー素子の上部電極のうちのゲート電極を信号ピンまたは端子と連結させるためのワイヤなどの連結部材が含まれていた。このような連結部材の使用により、コンパクトなパワーモジュールの具現が困難であり、追加的な連結工程が追加されることで、工程の単純化および製造時間の減少も難しいという問題が存在する。 However, the conventional double-sided cooling power module includes a connecting member such as a wire for connecting the gate electrode of the upper electrodes of the power device to the signal pin or terminal. The use of such a connection member makes it difficult to implement a compact power module, and an additional connection process is added, making it difficult to simplify the process and reduce the manufacturing time.
本発明が解決しようとする課題は、パワー素子のゲート電極を信号ピンまたは端子と連結するためのワイヤなどの連結部材を備えずに製造可能であることにより、製造工程を単純化し、製造時間を減少させ、よりコンパクトなサイズを有する両面冷却型パワーモジュールを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to simplify the manufacturing process and shorten the manufacturing time by making it possible to manufacture the power element without connecting members such as wires for connecting the gate electrode of the power element to the signal pin or terminal. To provide a double-sided cooled power module with reduced and more compact size.
本発明の実施例に係るパワーモジュールは、金属プレートが一面に形成された第1基板と、第1基板と離隔され、第1基板の複数の金属プレートと対向する一面に複数の金属プレートが形成された第2基板と、第1基板と第2基板との間に備えられる複数のパワー素子と、複数のパワー素子のそれぞれの第1面に形成される第1電極と、複数のパワー素子のそれぞれの第2面に形成される第2電極と、を有し、複数のパワー素子は、第1電極が第2基板の複数の金属プレートと接合される第1パワー素子と、第1電極が第1基板の複数の金属プレートと接合される第2パワー素子と、を有する。 A power module according to an embodiment of the present invention includes a first substrate having a metal plate formed on one surface thereof, and a plurality of metal plates formed on a surface of the first substrate which is separated from the first substrate and faces the plurality of metal plates. a second substrate, a plurality of power elements provided between the first substrate and the second substrate, first electrodes formed on first surfaces of the plurality of power elements, and the plurality of power elements; a second electrode formed on each second surface, the plurality of power elements comprising: a first power element having the first electrode bonded to the plurality of metal plates of the second substrate; a second power device bonded to the plurality of metal plates of the first substrate.
一実施例によれば、複数のパワー素子は、IGBT半導体素子を有し、第1電極は、ゲート電極およびエミッタ電極を有し、第2電極は、コレクタ電極を有することができる。 According to one embodiment, the plurality of power elements may comprise IGBT semiconductor elements, the first electrode comprising a gate electrode and an emitter electrode, and the second electrode comprising a collector electrode.
第1基板および第2基板のそれぞれに形成された複数の金属プレートのうちのいずれか1つは、ゲート電極と一部が接合され、他の一部が信号ピンまたは端子と接合される。 One of the plurality of metal plates formed on each of the first substrate and the second substrate is partly joined to the gate electrode and partly joined to the signal pin or terminal.
パワーモジュールは、ゲート電極と信号ピンまたは端子とを連結するワイヤを備えなくてもよい。 The power module may not have wires connecting the gate electrodes and the signal pins or terminals.
第1基板の複数の金属プレートのうちのいずれか1つは、第1パワー素子のコレクタ電極および第2パワー素子のエミッタ電極と電気的に連結される。 Any one of the plurality of metal plates of the first substrate is electrically connected to the collector electrode of the first power device and the emitter electrode of the second power device.
コレクタ電極にはスペーサが接合され、いずれか1つの金属プレートは、第1パワー素子のコレクタ電極に接合されたスペーサおよび第2パワー素子のエミッタ電極と接合される。 A spacer is bonded to the collector electrode, and one of the metal plates is bonded to the spacer bonded to the collector electrode of the first power element and the emitter electrode of the second power element.
一実施例によれば、第1基板および第2基板のそれぞれの金属プレートのうちの第1金属プレートは、信号ピンおよび端子と接合され、第1金属プレートには、少なくとも1つの隙間を有するようにする少なくとも1つのスリットが形成される。 According to one embodiment, a first metal plate of the respective metal plates of the first substrate and the second substrate is bonded with the signal pin and the terminal, and the first metal plate has at least one gap. At least one slit is formed to allow
一実施例によれば、第1金属プレートは、少なくとも1つのスリットによって複数の金属プレートに区分される。 According to one embodiment, the first metal plate is divided into a plurality of metal plates by at least one slit.
第1基板の他面および第2基板の他面のそれぞれに金属プレートが形成される。 A metal plate is formed on each of the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate.
本発明の実施例に係るパワーモジュールの製造方法は、第1基板と第2基板とが対向する一面のそれぞれに接合材料を印刷するステップと、第1基板と第2基板との間に複数のパワー素子を実装するステップと、第1基板、第2基板および複数のパワー素子が接合されるように焼結(sintering)するステップと、を有し、複数のパワー素子は、第1面に形成される第1電極および第1面の反対面である第2面に形成される第2電極を有し、実装するステップは、複数のパワー素子のうちの第1パワー素子を、第1面に形成された第1電極が第2基板を向くように実装するステップと、複数のパワー素子のうちの第2パワー素子を、第1面に形成された第1電極が第1基板を向くように実装するステップと、を有することができる。 A method of manufacturing a power module according to an embodiment of the present invention includes the steps of: printing a bonding material on each of the opposing surfaces of a first substrate and a second substrate; mounting a power device; and sintering such that the first substrate, the second substrate and the plurality of power devices are joined together, the plurality of power devices being formed on the first surface. and a second electrode formed on a second surface opposite to the first surface; mounting the formed first electrode so as to face the second substrate; and mounting the second power device among the plurality of power devices so that the first electrode formed on the first surface faces the first substrate. and implementing.
一実施例によれば、実装するステップは、第1基板と第2基板との間に複数のパワー素子、複数のダイオードならびに信号ピンおよび端子を有するリードフレームを実装するステップを有することができる。 According to one embodiment, the mounting step can include mounting a lead frame having a plurality of power devices, a plurality of diodes and signal pins and terminals between the first substrate and the second substrate.
焼結するステップは、第1基板および第2基板のそれぞれの第1金属プレートが、複数のパワー素子のうちのいずれか1つのゲート電極と一部が接合され、信号ピンまたは端子と他の一部が接合されるように焼結するステップを有することができる。 In the sintering step, the first metal plate of each of the first substrate and the second substrate is partly joined to the gate electrode of any one of the plurality of power elements, and is connected to the signal pin or terminal and the other one. There may be a step of sintering so that the parts are joined.
パワーモジュールの製造方法は、焼結された第1基板と第2基板との間に絶縁材料がモールド(モールディング)されるステップと、リードフレームのうち信号ピンおよび端子を除いたフレームがカットされ、信号ピンおよび端子が予め設定された形態に形成(フォーミング)されるステップと、信号ピンおよび端子の絶縁のための絶縁材料がモールドされるステップと、をさらに有することができる。 A method for manufacturing a power module includes the steps of: molding an insulating material between a sintered first substrate and a second substrate; cutting a lead frame excluding signal pins and terminals; The method can further comprise forming the signal pins and terminals into a preset configuration and molding an insulating material for insulation of the signal pins and terminals.
本発明の実施例によれば、上面基板および下面基板に形成された一金属プレートがパワー素子のゲート電極と信号ピンとを連結するように形成されることで、別途のワイヤを必要としないパワーモジュールを提供することができる。よって、よりコンパクトなパワーモジュールの製造が可能である。 According to an embodiment of the present invention, one metal plate formed on the upper substrate and the lower substrate is formed to connect the gate electrode of the power device and the signal pin, thereby eliminating the need for separate wires. can be provided. Therefore, it is possible to manufacture a more compact power module.
また、別途のワイヤ連結工程が行われることなく、1回の焼結工程だけで基板とパワー素子との接合が可能であるので、製造工程が単純化されるだけではなく、製造時間も効果的に減少させることができる。 In addition, since the substrate and the power device can be bonded through a single sintering process without a separate wire connection process, the manufacturing process is simplified and the manufacturing time is reduced. can be reduced to
さらに、第1パワー素子と第2パワー素子とが異なる方向を向くように配置されることで、上面基板の一金属プレートが第1パワー素子のコレクタ電極および第2パワー素子のエミッタ電極と電気的に連結されるように形成され、ハーフブリッジ回路がより簡単に具現される。 Furthermore, by arranging the first power element and the second power element so as to face in different directions, one metal plate of the upper substrate is electrically connected to the collector electrode of the first power element and the emitter electrode of the second power element. , so that the half-bridge circuit can be implemented more easily.
また、基板のそれぞれの金属プレートのうちの信号ピンおよび端子と接合される金属プレートには、熱による膨張時の基板の変形を防止するためのスリットが形成される。よって、金属プレートとセラミック基板との熱膨張係数の差により発生する基板の変形による破損や損傷などを防止することができる。 Also, among the metal plates of the substrate, the metal plates bonded to the signal pins and the terminals are formed with slits to prevent deformation of the substrate during thermal expansion. Therefore, it is possible to prevent breakage or damage due to deformation of the substrate caused by a difference in coefficient of thermal expansion between the metal plate and the ceramic substrate.
以下、添付された図面を参照して、本明細書に開示された実施例を詳しく説明するが、同一または類似する構成要素は、同じ参照番号を付し、それに対する重なる説明は、省略することにする。以下の説明で用いられる構成要素に対する接尾辞「モジュール」および「部」は、明細書を容易に作成するために付与または混用されるものであり、それ自体で相互に区別される意味または役割を持つものではない。また、本明細書に開示された実施例の説明において、関連公知技術に関する具体的な説明が、本明細書に開示された実施例の要旨を不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付された図面は、本明細書に開示された実施例を容易に理解できるようにするためのものであり、添付された図面によって本明細書に開示された技術的思想が限定されるものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。 Hereinafter, the embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same or similar components are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. to The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or used together for the sake of facilitating the preparation of the specification, and by themselves have mutually distinct meanings or roles. not something to have In addition, in the description of the embodiments disclosed in this specification, when it is determined that the specific description of the related known technology obscures the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description omitted. In addition, the attached drawings are intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed herein, and the technical ideas disclosed herein are limited by the attached drawings. Instead, it should be understood to include all modifications, equivalents or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
第1、第2などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するために用いられることがあるが、上記構成要素は、上記用語によって限定されるものではない。上記用語は、1つの構成要素を他の構成要素から区別するためにのみ用いられる。 Terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.
ある構成要素が他の構成要素に「連結」または「接続」されていると記載される場合、その他の構成要素に直接連結または接続されている場合もあるが、間に他の構成要素が存在する可能性もあると理解されるべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」または「直接接続」されていると記載される場合、間に他の構成要素が存在しないと理解されるべきである。 When an element is said to be "coupled" or "connected" to another element, it may be directly coupled or connected to the other element, but there are other elements in between. It should be understood that there is also the possibility of On the other hand, when a component is described as being “directly coupled” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
単数の表現は、文脈上明白に違うように意味しない限り複数の表現を含む。 Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
本出願で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組合せたものが存在することを指定しようとするものであって、1つまたは複数の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組合せたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解されるべきである。 In this application, terms such as "including" or "having" are intended to specify the presence of any feature, number, step, act, component, part, or combination thereof described in the specification. and does not preclude the presence or possibility of adding one or more other features, figures, steps, acts, components, parts or combinations thereof.
以下、本明細書に添付された図面を参照して、本発明の実施例を詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached hereto.
図1a~図1cは、パワーモジュールに備えられるパワー素子の一実施例を示す図面である。 1a to 1c are diagrams showing one embodiment of a power element provided in a power module.
図1a~図1cを参照すると、パワー素子100およびこれを含むパワーモジュールは、電源供給(バッテリなど)から供給される電力を、スイッチング動作によりモータを駆動するための電源に変換して供給する動作を行うことができる。
Referring to FIGS. 1a to 1c, the
パワー素子100は、IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor)半導体で具現することができるが、これに限定されるものではない。
The
パワー素子100は、半導体層101、第1電極102、103および第2電極104を含むことができる。
The
第1電極102、103は、半導体層101の第1面(例えば、半導体層101の上面)に形成され、第2電極104は、第1面の反対面である第2面(例えば、半導体層101の下面)に形成される。第1電極102、103は、パワー素子100の上部電極に該当し、第2電極104は、パワー素子100の下部電極に該当する。
The
本明細書では、パワー素子100が第1電極としてのゲート電極102およびエミッタ(emitter)電極103を含み、第2電極としてコレクタ(collector)電極104を含むものと図示されているが、実施例によって、第1電極および第2電極は、多様な形態を有することができる。
Although the
一方、パワー素子100の一面(例えば、第2電極104が形成された面)には、スペーサ131が接合される。スペーサ131が上記一面と接合されるために、上記一面とスペーサ131との間には、接合部132が形成される。接合部132は、はんだ(solder)または銀(Ag)などの導電性物質の接合材料が上記一面(例えば、第2電極104)に印刷される形態で形成され、スペーサ131は、はんだ付け(soldering)または焼結(sintering)工法によってパワー素子100の一面と接合される。
On the other hand, a
スペーサ131は、高い熱伝導率と低い熱抵抗、低い電気抵抗を有するので通電性の低下を防止し、パワー素子100から発生する熱を外部に伝達することができる。一般的に、スペーサ131は、Al-Si-C、Cu-Mo、Cuなどの物質で具現することができる。
Since the
一方、スペーサ131は、所定の厚さを有するように具現されてもよい、よって、スペーサ131は、後述される第1基板110と第2基板120との間の絶縁距離を確保し、異なる厚さの素子(パワー素子100およびダイオードなど)を利用してパワーモジュールを製造する際に、素子間の厚さの段差を補正することができる。また、スペーサ131が所定の厚さを有することで、パワー素子100から発生する瞬間的な熱による影響を最小にするための熱容量が確保される。
On the other hand, the
図2は、図1に図示されたパワー素子を含むサブモジュールの一部の構造を概略的に示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of part of a sub-module including the power device shown in FIG. 1. Referring to FIG.
図2を参照すると、両面冷却型パワーモジュールは、少なくとも1つのサブモジュール10を含むことができる。 Referring to FIG. 2 , a double-sided cooled power module can include at least one sub-module 10 .
サブモジュール10は、複数のパワー素子100a、100b、第1基板110および第2基板120を含むことができる。本明細書では、第1基板110は、サブモジュール10の上面に配置される基板に該当し、第2基板120は、サブモジュール10の下面に配置される基板に該当するものと定義する。
The sub-module 10 can include a plurality of
複数のパワー素子100a、100bのそれぞれには、図1cに示されたスペーサ131が接合される。
A
第1基板110の一面は、上面ヒートシンク30(図13a参照)と接し、他面は、パワー素子100a、100bと接合される。第2基板120の一面は、下面ヒートシンク20(図12a参照)と接し、他面は、パワー素子100a、100bと接合される。
One surface of the
パワー素子100a、100bは、動作時に高電力で動作し、これによって発熱も一般的なチップに比べて高いことがある。よって、サブモジュール10に備えられる第1基板110および第2基板120は、一般的な基板に比べて熱伝導性が優れる必要があり、高電流の移動が可能であり、高い電気的絶縁性を有する必要がある。また、高い温度においても十分動作可能である必要がある。
The
一般的に、第1基板110および第2基板120は、DBC(Direct Bonded Copper)基板で具現することができる。この場合、第1基板110は、セラミックプレート111、およびセラミックプレート111の両面に形成される金属プレート112、113、114を含むことができる。第2基板120も第1基板110と同様に、セラミックプレート121、およびセラミックプレート121の両面に形成される金属プレート122、123、124、125を含むことができる。金属プレート112~114、122~125は、銅(Cu)で具現することができる。ただし、本発明の実施例による第1基板110および第2基板120は、DBC基板に限定されるものではなく、サブモジュール10に用いることのできる公知の各種基板で具現することもできる。
In general, the
第1基板110および第2基板120は、金属プレート112~114、122~125の間に熱伝導性が高いセラミックプレート111、121が備えられることで、パワー素子100a、100bから発生する熱を外部のヒートシンク20、30に効果的に伝達することができる。
The
一方、複数のパワー素子100a、100bのそれぞれは、ゲート電極102およびエミッタ電極103が第2基板120を向くように配置される第1パワー素子100aと、ゲート電極102およびエミッタ電極103が第1基板110を向くように配置される第2パワー素子100bと、を含むことができる。金属プレート112~114、122~125は、接合されるパワー素子の電極に対応するように、特定のパターン(または形状)を有することができる。
On the other hand, each of the plurality of
例えば、第1基板110の金属プレート112~114のうち、パワー素子100a、100bを向く金属プレート112、113は、第2パワー素子100bのゲート電極102と接合される金属プレート112と、第1パワー素子100aのコレクタ電極104と電気的に連結されるように、スペーサ131と接合され、同時に第2パワー素子100bのエミッタ電極103と接合される金属プレート113と、を含むことができる。
For example, among the
特に、金属プレート113は、第1パワー素子100aのコレクタ電極104および第2パワー素子100bのエミッタ電極103と電気的に連結されるように具現される。従来の場合、パワー素子100a、100bが同じ方向を向くように配置されることで、金属プレート113がパワー素子100a、100bのそれぞれに分離(大電流パターンが分離)されて接合されていた。しかしながら、本発明の場合、金属プレート113が分離されないので、工程がより単純になる。また、金属プレート113が第1パワー素子100aのコレクタ電極104と第2パワー素子100bのエミッタ電極103とを電気的に連結させることで、別途の電気的連結のための工程なしでもハーフブリッジ(half bridge)回路を簡単に具現することができる。
In particular, the
一方、第2基板120の金属プレート122~125のうち、パワー素子100a、100bを向く金属プレート122~124は、第1パワー素子100aのゲート電極102と接合される金属プレート122、第1パワー素子100aのエミッタ電極103と接合される金属プレート123、および第2パワー素子100bのコレクタ電極104と電気的に連結されるようにスペーサ131と接合される金属プレート124を含むことができる。
On the other hand, among the
図4で後述されるように、ゲート電極102と接合される金属プレート112、122は、端子と連結されるようにパターンが形成される。すなわち、パワー素子100a、100bのゲート電極102は、金属プレート112、122によって端子と連結されるので、従来のように、ゲート電極と端子とを連結させるための別途のワイヤを備えなくてもよい。よって、別途のワイヤを連結させる工程が省略され、工程の単純化および工程時間の減少が可能であり、ワイヤが備えられないので、よりコンパクトなサブモジュール10および両面冷却型パワーモジュールの製造が可能である。
As will be described later in FIG. 4, the
金属プレート112~113、122~123とパワー素子100a、100bとの間、または金属プレート113、124とスペーサ131との間には、接合材料が印刷されて形成される接合部133~135が含まれてもよい。接合部133~135は、パワー素子100a、100bから発生した熱を、第1基板110および第2基板120に伝達するための物質で具現することができる。例えば、接合部133~135は、はんだ(solder)、銀(Ag)などの物質で具現することができる。
Between the metal plates 112-113, 122-123 and the
また、第1基板110と第2基板120との間には、絶縁のための絶縁部140が形成される。絶縁部140は、絶縁材料がモールド(mold)されて形成される。
Also, an insulating
以下、図3~図13bを参照して、本発明の実施例に係る両面冷却型パワーモジュールの製造過程について説明することにする。 Hereinafter, the manufacturing process of the double-sided cooling power module according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 13b.
図3は、本発明の実施例に係る両面冷却型パワーモジュールの製造過程を説明するフローチャートである。 FIG. 3 is a flow chart explaining the manufacturing process of the double-sided cooling power module according to the embodiment of the present invention.
図3を参照すると、両面冷却型パワーモジュールの製造過程は、大別して、接合材料の印刷過程、部品接合過程、端子形成過程およびヒートシンク組立て過程を含むことができる。 Referring to FIG. 3, the double-sided cooling power module manufacturing process can be roughly divided into a bonding material printing process, a component bonding process, a terminal forming process, and a heat sink assembling process.
例えば、上記接合材料の印刷過程はS100ステップを含み、部品接合過程はS110ステップ~S130ステップを含み、端子形成過程はS140ステップ~S150ステップを含み、ヒートシンク組立て過程はS160ステップを含むことができる。 For example, the bonding material printing process may include step S100, the component bonding process may include steps S110 to S130, the terminal forming process may include steps S140 to S150, and the heat sink assembling process may include step S160.
以下、各ステップについて説明する。 Each step will be described below.
まず、第1基板110および第2基板120のそれぞれに接合材料が印刷される(S100)。
First, a bonding material is printed on each of the
サブモジュール10内に備えられる複数のパワー素子100、ダイオードおよびリードフレームを、第1基板110と第2基板120との間に接合させるために、第1基板110および第2基板120のそれぞれに接合材料が印刷される。第1基板110が上面基板に該当し、第2基板120が下面基板に該当すると仮定すると、接合材料は、第1基板110の下面と第2基板120の上面とにそれぞれ印刷される。上記接合材料は、上述したように銀(Ag)やはんだ(solder)などを含むことができる。接合材料が印刷されることで、第1基板110および第2基板120のそれぞれに接合部133~135が形成される。
The plurality of
次に、第2基板120上に部品が実装(mount)される(S110)。 Next, components are mounted on the second substrate 120 (S110).
上記部品は、複数のパワー素子、複数のダイオードおよびリードフレームを含むことができる。上記部品のそれぞれは、第2基板120上の接合位置上に実装される。このとき、第1パワー素子100aは、第1電極102、103が第2基板120を向くように実装され、第2パワー素子100bは、第2電極104が第2基板120を向くように実装される。
The components may include power devices, diodes and leadframes. Each of the above components is mounted on a bonding position on the
部品が実装された後、基板110、120および上記部品の焼結が行われる(S120)。
After the components are mounted, the
上記焼結が行われることで、第1基板110と第2基板120とは、相互に対向して加圧され、接合部133~135は、所定の温度に加熱される。これによって、基板110、120と部品とが相互に接合される。本発明の場合、別途のワイヤが備えられないので、一回の焼結動作で基板110、120および部品が全て接合される。
By performing the sintering, the
次に、第1基板110と第2基板120との間に絶縁材料がモールドされる(S130)。
Next, an insulating material is molded between the
焼結が行われた後、パワー素子100の絶縁耐圧を確保するために、第1基板110と第2基板120との間に絶縁材料がモールドされる。また、絶縁材料がモールドされることで、パワー素子100が外部に露出されないので、パワー素子100が効果的に保護される。
After sintering, an insulating material is molded between the
以後、信号ピンおよび端子を含むリードフレームのうち、信号ピンおよび端子を除いた残りの部分がカットされ、信号ピンおよび端子が予め設定された形態に形成される(S140)。 After that, the lead frame including the signal pins and terminals is cut, and the signal pins and terminals are formed in a predetermined shape (S140).
リードフレームは、複数の信号ピンおよび端子と、上記信号ピンおよび端子が固定されるフレームと、を含むことができる。上記リードフレームが基板110、120に接合された後、上記信号ピンおよび端子は、基板110、120に固定されるので、上記フレームは、カットされて除去される。
A lead frame may include a plurality of signal pins and terminals and a frame to which the signal pins and terminals are secured. After the lead frames are bonded to the
以後、上記信号ピンおよび端子は、所定の形態に形成される(例えば、曲げられる)。 Thereafter, the signal pins and terminals are formed (eg, bent) into a predetermined shape.
信号ピンおよび端子が形成されると、信号ピンおよび端子の絶縁のために絶縁材料がモールドされる(S150)。S150ステップが行われることで、両面冷却型パワーモジュールに備えられるサブモジュール10の製造が完了する。 Once the signal pins and terminals are formed, an insulating material is molded to insulate the signal pins and terminals (S150). By performing step S150, the manufacturing of the sub-module 10 provided in the double-sided cooling power module is completed.
例えば、両面冷却型パワーモジュール1(図13b参照)には、複数のサブモジュール10が備えられる。
For example, a double-sided cooled power module 1 (see FIG. 13b) is provided with a plurality of
複数のサブモジュール10の両面にヒートシンクが組立てられ(S160)、その結果、両面冷却型パワーモジュール1(図13b参照)が製造される。 Heat sinks are assembled on both sides of the plurality of sub-modules 10 (S160), and as a result, a double-sided cooled power module 1 (see FIG. 13b) is manufactured.
以下、図4~図13bを参照して、両面冷却型パワーモジュールの製造過程をより具体的に説明する。 Hereinafter, the manufacturing process of the double-sided cooling power module will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 13b.
図4~図13bは、図3に図示された両面冷却型パワーモジュールの製造過程を各ステップ別に示す例示図である。 4 to 13b are exemplary diagrams showing each step of the manufacturing process of the double-side cooled power module shown in FIG.
図4を参照すると、下面基板に該当する第2基板120の上面には、複数の金属プレート122~124、126が形成される。
Referring to FIG. 4, a plurality of metal plates 122-124 and 126 are formed on the upper surface of a
図2で上述したように、第2基板120の上面には、パワー素子100のゲート電極102と接合される金属プレート122、エミッタ電極103と接合される金属プレート123、およびコレクタ電極104と連結されるようにスペーサ131と接合される金属プレート124が形成される。また、第2基板120の上面には、信号ピンおよび端子と接合される少なくとも1つの金属プレート126が形成される。少なくとも1つの金属プレート126は、金属プレート123、124と連結されるか、金属プレート123、124と離隔された形態を有することができる。
As described above with reference to FIG. 2, the upper surface of the
一方、ゲート電極102と接合される金属プレート122は、一部がゲート電極102と接合され、他の一部は信号ピンまたは端子と接合される。すなわち、金属プレート122は、ゲート電極102と信号ピン(または端子)とを電気的に連結させることができる。よって、従来のパワーモジュール1に備えられるワイヤなしでも、ゲート電極102と信号ピンとを連結させることができる。
On the other hand, the
一方、信号ピンおよび端子と接合される少なくとも1つの金属プレート126には、上記信号ピンおよび端子を通じて電流が流れることで熱が発生する。この場合、セラミック基板121と金属プレート126との間の熱膨張係数の差によって応力(stress)が発生し、このような応力によって、第2基板120が曲がったり歪んで第2基板120または部品の破損や損傷が発生することがある。
On the other hand, the at least one
これを防止するためには、信号ピンおよび端子と接合される金属プレート126には、複数のスリット127が形成される。上記スリット127によって、図4に示すように、金属プレート126は、複数のプレートに区分されるか、金属プレート126に所定の方向に複数の隙間が形成される。
In order to prevent this, a plurality of
このようなスリット127によって、金属プレート126の膨張時に上記隙間の幅が減少して第2基板120の曲がりや歪みが最小になり、その結果、第2基板120または部品の破損や損傷を防止することができる。
Due to the
図示されていないが、上面基板に該当する第1基板110の下面にも上記金属プレート126と対応する金属プレートが備えられ、上記金属プレートにも複数のスリットが形成される。
Although not shown, the lower surface of the
図5を参照すると、金属プレート122~124、126上に接合材料が印刷される。接合材料が印刷されることで、第2基板120上には、接合部133~137が形成される。上述したように、上記接合材料は、銀(Ag)またははんだ(solder)などの物質を含むことができる。
Referring to FIG. 5, bonding material is printed on the metal plates 122-124,126. By printing the bonding material,
接合部133~137は、図2で上述したように、パワー素子100のゲート電極102を金属プレート122に接合させる接合部133、エミッタ電極103を金属プレート123に接合させる接合部134、コレクタ電極104を金属プレート124に接合させる接合部135を含むことができる。また、接合部133~137は、ダイオードを金属プレート123、124に接合させる接合部136と、リードフレーム(信号ピンおよび端子)を金属プレート126に接合させる接合部137と、を含むことができる。
The
このような接合部133~137は、以後の焼結工程において圧力および熱が加えられることで、パワー素子100、ダイオードおよびリードフレームを、第1基板110と第2基板120との間に接合させることができる。
図6および図7を参照すると、接合材料が第1基板110および第2基板120に印刷された後、部品(パワー素子100a、100b、ダイオード150およびリードフレーム160)が、第1基板110および第2基板120上に実装される。
6 and 7, after the bonding material is printed on the
部品が実装された後、焼結工程が行われることで、第1基板110部品および第2基板120が相互に接合される。特に、本発明の実施例に係るサブモジュール10は、ワイヤが備えられないので、1回の焼結工程だけで基板110、120および部品を接合させることができる。
After the components are mounted, a sintering process is performed to bond the components on the
図8を参照すると、基板110、120および部品が接合された後、第1基板110と第2基板120との間に絶縁材料がモールドされることで、絶縁部140が形成される。例えば、上記絶縁部140は、EMC(Epoxy Molding Compound)などの物質を含むことができる。EMCは、シリカ、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、カーボンブラック、難燃剤などの複数の原料が含まれている物質であってもよい。
Referring to FIG. 8, after bonding the
絶縁部140が形成されることで、パワー素子100a、100bの絶縁耐圧が確保され、外部の水分や異物質、衝撃等からパワー素子100a、100bが効果的に保護される。
By forming the insulating
図9~図11を参照すると、リードフレーム160のうち、信号ピン161および端子162を除いたフレーム部分が除去(カット)され、信号ピン161および端子162は、予め設定され形態に形成される(曲げられる)。
9 to 11, the
信号ピン161および端子162が形成された後、信号ピン162および端子162の絶縁を確保するために絶縁材料がモールドされることで、信号ピンおよび端子絶縁部170が形成される。
After signal pins 161 and
信号ピンおよび端子絶縁部170が形成されることで、サブモジュール10が製造される。
The sub-module 10 is manufactured by forming the signal pins and the terminal insulating
図12a~図13bを参照すると、複数のサブモジュール10a~10cは、下面ヒートシンク20および上面ヒートシンク30との間に取り付けられ、これによってパワーモジュール1が製造される。本明細書では、パワーモジュール1が3つのサブモジュール10a~10cを含むが、パワーモジュール1に含まれるサブモジュールの数は、これに限定されるものではない。
Referring to FIGS. 12a-13b, a plurality of sub-modules 10a-10c are mounted between a
具体的には、図12aを参照すると、下面ヒートシンク20は、サブモジュール10a~10cが安着される安着部210a~210c、上面ヒートシンク30と取り付けられるための複数の取付溝230を含むことができる。
Specifically, referring to FIG. 12a, the
下面ヒートシンク20は、両面冷却型パワーモジュール1の下部を形成し、サブモジュール10a~10cの下部を外部から遮蔽することができる。
The
一実施例によれば、下面ヒートシンク20および上面ヒートシンク30は、内部に冷却水が流動する空間を形成することができる。例えば、上記冷却水は、冷却水流入口(図示されない)を介して下面ヒートシンク20の空間に流入し、下面ヒートシンク20に形成された第1通路221を介して上面ヒートシンク30の空間に流動することができる。上面ヒートシンク30内の空間に流動された冷却水は、第2通路222を介して下面ヒートシンク20に流動し、下面ヒートシンク20に流動された冷却水は、冷却水流出口(図示されない)を介して外部に流出することができる。
According to one embodiment, the
よって、サブモジュール10a~10cから発生する熱は、熱伝導現象によって上面ヒートシンク30および下面ヒートシンク20に伝導される。上面ヒートシンク30および下面ヒートシンク20の内部の空間に冷却水が流れる場合、上面ヒートシンク30および下面ヒートシンク20に伝導された熱が冷却水で再伝導されることで、上面ヒートシンク30および下面ヒートシンク20の温度が低下する。その後、サブモジュール10a~10cの熱が上面ヒートシンク30および下面ヒートシンク20に再伝導されることで、サブモジュール10a~10cの温度が低下する。
Therefore, the heat generated from the sub-modules 10a to 10c is conducted to the
図12bを参照すると、下面ヒートシンク20の安着部210a~210c上に放熱材料が印刷される。例えば、放熱材料は、サーマルグリス、熱伝導性接着剤などのTIM(Thermal Interface Material)を含むことができる。上記放熱材料が印刷されることで放熱部211a~211cが形成される。図示されていないが、放熱部の上面ヒートシンク30にも対応するように形成される。
Referring to FIG. 12b, a heat dissipating material is printed on the
図12cを参照すると、放熱材料が印刷された後、サブモジュール10a~10cが安着部210a~210c上に安着(または実装)される。
Referring to FIG. 12c, after the heat dissipation material is printed, the sub-modules 10a-10c are seated (or mounted) on the
図13aを参照すると、サブモジュール10a~10cが安着部210a~210c上に装着された後、上面ヒートシンク30が組み立てられる。上面ヒートシンク30は、両面冷却型パワーモジュール1の上部を形成し、サブモジュール10a~10cの上部を外部から遮蔽することができる。
Referring to FIG. 13a, the
例えば、上面ヒートシンク30は、下面ヒートシンク20の取付溝230と対応する取付溝310が形成される。上面ヒートシンク30に形成された取付溝310を介して、取付ねじ40は、上面ヒートシンク30を通過して下面ヒートシンク20の取付溝230に挿入および固定される。これによって、上面ヒートシンク30が下面ヒートシンク20と組立てられる。
For example, the
上記した詳細な説明は、制限的に解釈されてはならず、例示的なものであると考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付された請求の範囲の合理的解釈によって決定されるべきであり、本発明の等価的範囲内における全ての変更は、本発明の範囲に含まれる。 The above detailed description should not be construed as limiting, but rather as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes that come within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
Claims (11)
前記第1基板と離隔され、前記第1基板の複数の金属プレートと対向する一面に複数の金属プレートが形成された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に備えられ、IGBT(insulated gate bipolar mode transistor)半導体素子を有する複数のパワー素子と、
前記複数のパワー素子のそれぞれの第1面に形成され、ゲート(gate)電極およびエミッタ(emitter)電極を有する第1電極と、
前記複数のパワー素子のそれぞれの第2面に形成され、コレクタ(collector)電極を有する第2電極と、を有し、
前記複数のパワー素子は、
前記第1電極が前記第2基板の金属プレートのうちの前記ゲート電極および前記エミッタ電極がそれぞれ接続される金属プレートと接合され、前記第2電極が前記第1基板の金属プレートのうちの前記コレクタ電極が接続される金属プレートと接合される第1パワー素子と、
前記第1電極が前記第1基板の金属プレートのうちの前記ゲート電極および前記エミッタ電極がそれぞれ接続される金属プレートと接合され、前記第2電極が前記第2基板の金属プレートのうちの前記コレクタ電極が接続される金属プレートと接合される第2パワー素子と、を有し、
前記第1基板および前記第2基板のそれぞれの金属プレートのうちの信号ピンおよび端子が接合される金属プレートは、少なくとも1つの隙間を有するようにする少なくとも1つのスリットが形成され、前記少なくとも1つのスリットによって複数の金属プレートに区分される、パワーモジュール。 a first substrate having a plurality of metal plates formed on one surface;
a second substrate separated from the first substrate and having a plurality of metal plates formed on a surface facing the plurality of metal plates of the first substrate;
a plurality of power devices provided between the first substrate and the second substrate and having IGBT (insulated gate bipolar mode transistor) semiconductor devices;
a first electrode formed on a first surface of each of the plurality of power elements and having a gate electrode and an emitter electrode;
a second electrode formed on a second surface of each of the plurality of power elements and having a collector electrode;
The plurality of power elements are
The first electrode is joined to the metal plate of the metal plates of the second substrate to which the gate electrode and the emitter electrode are respectively connected, and the second electrode is joined to the collector of the metal plates of the first substrate. a first power element bonded to the metal plate to which the electrode is connected;
The first electrode is joined to the metal plate of the metal plates of the first substrate to which the gate electrode and the emitter electrode are respectively connected, and the second electrode is joined to the collector of the metal plates of the second substrate. a second power element bonded to the metal plate to which the electrode is connected ;
Of the metal plates of each of the first substrate and the second substrate, the metal plates to which the signal pins and terminals are bonded are formed with at least one slit so as to have at least one gap. A power module that is divided into multiple metal plates by slits .
前記いずれかの金属プレートは、前記第1パワー素子のコレクタ電極と前記第2パワー素子のエミッタ電極とを電気的に連結する、請求項1に記載のパワーモジュール。 Any one of the plurality of metal plates of the first substrate is provided by a metal plate connected to the collector electrode of the first power element and a metal plate connected to the emitter electrode of the second power element. is,
2. The power module according to claim 1, wherein one of said metal plates electrically connects a collector electrode of said first power element and an emitter electrode of said second power element.
前記いずれか1つの金属プレートは、前記第1パワー素子のコレクタ電極に接合されたスペーサおよび前記第2パワー素子のエミッタ電極と接合される、請求項4に記載のパワーモジュール。 A spacer is bonded to the collector electrode,
5. The power module according to claim 4, wherein said any one metal plate is joined with a spacer joined to a collector electrode of said first power element and an emitter electrode of said second power element.
第1基板と第2基板とが対向する一面のそれぞれに接合材料を印刷するステップと、
前記第1基板と前記第2基板との間に複数のパワー素子を実装するステップと、
前記第1基板、前記第2基板および前記複数のパワー素子が接合されるように焼結(sintering)するステップと、を有し、
前記複数のパワー素子は、第1面に形成される第1電極および前記第1面の反対面である第2面に形成される第2電極を有し、
前記実装するステップは、
前記複数のパワー素子のうちの第1パワー素子を、第1面に形成された第1電極が前記第2基板を向くように実装するステップと、
前記複数のパワー素子のうちの第2パワー素子を、第1面に形成された第1電極が前記第1基板を向くように実装するステップと、を有する、パワーモジュールの製造方法。 A method for manufacturing a power module,
printing a bonding material on each of opposing surfaces of the first substrate and the second substrate;
mounting a plurality of power devices between the first substrate and the second substrate;
sintering such that the first substrate, the second substrate and the plurality of power devices are bonded together;
The plurality of power elements have a first electrode formed on a first surface and a second electrode formed on a second surface opposite to the first surface,
The implementing step includes:
mounting a first power element among the plurality of power elements such that a first electrode formed on a first surface faces the second substrate;
and mounting a second power element among the plurality of power elements such that a first electrode formed on a first surface faces the first substrate.
前記第1電極は、ゲート電極およびエミッタ電極を有し、
前記第2電極は、コレクタ電極を有する、請求項7に記載のパワーモジュールの製造方法。 The plurality of power elements have IGBT semiconductor elements,
the first electrode has a gate electrode and an emitter electrode;
8. The method of manufacturing a power module according to claim 7 , wherein said second electrode has a collector electrode.
前記リードフレームのうち、前記信号ピンおよび端子を除いたフレームがカットされ、前記信号ピンおよび端子が予め設定された形態に形成されるステップと、
前記信号ピンおよび端子の絶縁のための絶縁材料がモールドされるステップと、をさらに有する、請求項9に記載のパワーモジュールの製造方法。 molding an insulating material between the sintered first and second substrates;
a step of cutting a lead frame excluding the signal pin and the terminal, and forming the signal pin and the terminal into a predetermined shape;
10. The method of manufacturing a power module according to claim 9 , further comprising molding an insulating material for insulating the signal pins and terminals.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180032267A KR102048478B1 (en) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | Power module of double-faced cooling and method for manufacturing thereof |
KR10-2018-0032267 | 2018-03-20 | ||
PCT/KR2018/012402 WO2019182216A1 (en) | 2018-03-20 | 2018-10-19 | Double-sided cooling type power module and manufacturing method therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021516869A JP2021516869A (en) | 2021-07-08 |
JP7204770B2 true JP7204770B2 (en) | 2023-01-16 |
Family
ID=67987876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020550787A Active JP7204770B2 (en) | 2018-03-20 | 2018-10-19 | Double-sided cooling power module and manufacturing method thereof |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11810887B2 (en) |
EP (1) | EP3771084A4 (en) |
JP (1) | JP7204770B2 (en) |
KR (1) | KR102048478B1 (en) |
WO (1) | WO2019182216A1 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230075200A1 (en) | 2020-02-13 | 2023-03-09 | Amogreentech Co., Ltd. | Power module and method for manufacturing same |
WO2021167596A1 (en) * | 2020-02-19 | 2021-08-26 | Pierburg Gmbh | Electric power module |
US20230178509A1 (en) * | 2020-04-28 | 2023-06-08 | Amosense Co., Ltd. | Adhesive transfer film and method for manufacturing power module substrate by using same |
WO2021230621A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 주식회사 아모센스 | Power module |
KR20210141903A (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-23 | 주식회사 아모센스 | Power module |
KR20210141372A (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-23 | 주식회사 아모센스 | Power module |
CN111769081B (en) * | 2020-05-28 | 2022-04-29 | 佛山市国星光电股份有限公司 | Integrated module and power device |
KR102293181B1 (en) * | 2020-08-27 | 2021-08-25 | 주식회사 코멧네트워크 | Ceramic circuit board for power module of double-faced cooling, manufacturing method thereof, power module of double-faced cooling with the same |
JPWO2022210616A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | ||
KR102588851B1 (en) * | 2021-04-14 | 2023-10-16 | 주식회사 아모센스 | Power module and manufacturing method thereof |
KR102652471B1 (en) * | 2022-03-07 | 2024-03-29 | 주식회사 세미파워렉스 | The double-sided cooling power module and method thereof |
KR20240003259A (en) * | 2022-06-30 | 2024-01-08 | 주식회사 아모그린텍 | Power module and manufacturing method thereof |
WO2024024066A1 (en) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 日立Astemo株式会社 | Power conversion device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013041939A (en) | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor module and inverter mounting the same |
JP2015225918A (en) | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | Semiconductor module and semiconductor switch |
JP2016039206A (en) | 2014-08-06 | 2016-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
JP2017034152A (en) | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 三菱電機株式会社 | Power semiconductor device |
JP2017163135A (en) | 2016-03-08 | 2017-09-14 | アーベーベー・シュバイツ・アーゲー | Semiconductor module |
KR20170105284A (en) | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 현대자동차주식회사 | Power Module |
Family Cites Families (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU705177B1 (en) * | 1997-11-26 | 1999-05-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
US6072240A (en) * | 1998-10-16 | 2000-06-06 | Denso Corporation | Semiconductor chip package |
DE10221082A1 (en) * | 2002-05-11 | 2003-11-20 | Bosch Gmbh Robert | Semiconductor device |
US7045884B2 (en) * | 2002-10-04 | 2006-05-16 | International Rectifier Corporation | Semiconductor device package |
JP4449724B2 (en) | 2004-12-08 | 2010-04-14 | 株式会社デンソー | Semiconductor module |
JP4581885B2 (en) * | 2005-07-22 | 2010-11-17 | 株式会社デンソー | Semiconductor device |
TWI328423B (en) * | 2007-09-14 | 2010-08-01 | Unimicron Technology Corp | Circuit board structure having heat-dissipating structure |
CN101946318B (en) | 2008-02-14 | 2014-01-08 | 三菱重工业株式会社 | Semiconductor element module and method for manufacturing the same |
US8138587B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-03-20 | Infineon Technologies Ag | Device including two mounting surfaces |
JP2010225720A (en) | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | Power module |
US8358014B2 (en) * | 2009-05-28 | 2013-01-22 | Texas Instruments Incorporated | Structure and method for power field effect transistor |
US8120158B2 (en) * | 2009-11-10 | 2012-02-21 | Infineon Technologies Ag | Laminate electronic device |
JP5732895B2 (en) | 2011-02-17 | 2015-06-10 | 株式会社デンソー | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
WO2012132709A1 (en) | 2011-03-29 | 2012-10-04 | ローム株式会社 | Power module semiconductor device |
JP5947537B2 (en) * | 2011-04-19 | 2016-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
ITMI20111213A1 (en) * | 2011-06-30 | 2012-12-31 | St Microelectronics Srl | SEMI-BRIDGE ELECTRONIC DEVICE WITH COMMON AUXILIARY HEAT SINK |
JP5488541B2 (en) | 2011-07-04 | 2014-05-14 | 株式会社デンソー | Semiconductor device |
US9041183B2 (en) * | 2011-07-19 | 2015-05-26 | Ut-Battelle, Llc | Power module packaging with double sided planar interconnection and heat exchangers |
CN103907165B (en) * | 2011-11-04 | 2017-04-12 | 丰田自动车株式会社 | Power module, power converter, and electric vehicle |
US8975711B2 (en) * | 2011-12-08 | 2015-03-10 | Infineon Technologies Ag | Device including two power semiconductor chips and manufacturing thereof |
KR101388737B1 (en) | 2012-04-12 | 2014-04-25 | 삼성전기주식회사 | Semiconductor package, semiconductor module, and mounting structure thereof |
DE112013003222B4 (en) * | 2012-06-29 | 2021-08-19 | Denso Corporation | Semiconductor device and semiconductor device connection structure |
JP5851372B2 (en) * | 2012-09-28 | 2016-02-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Power converter |
JP5978151B2 (en) * | 2013-02-27 | 2016-08-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Power converter |
DE102013102542A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Schweizer Electronic Ag | Electronic component and method for manufacturing an electronic component |
US9589929B2 (en) * | 2013-03-14 | 2017-03-07 | Vishay-Siliconix | Method for fabricating stack die package |
US9966330B2 (en) * | 2013-03-14 | 2018-05-08 | Vishay-Siliconix | Stack die package |
WO2014185050A1 (en) | 2013-05-16 | 2014-11-20 | 富士電機株式会社 | Semiconductor device |
US8884420B1 (en) * | 2013-07-12 | 2014-11-11 | Infineon Technologies Austria Ag | Multichip device |
JP5975180B2 (en) * | 2013-10-03 | 2016-08-23 | 富士電機株式会社 | Semiconductor module |
DE102014101366B3 (en) * | 2014-02-04 | 2015-05-13 | Infineon Technologies Ag | Chip mounting on over-chip adhesion or dielectric layer on substrate |
JP6294110B2 (en) * | 2014-03-10 | 2018-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor device |
US9468087B1 (en) * | 2015-07-13 | 2016-10-11 | Texas Instruments Incorporated | Power module with improved cooling and method for making |
KR20170068037A (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-19 | 현대오트론 주식회사 | Lead frame assembly type power module package |
KR101776425B1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-09-08 | 현대자동차주식회사 | Power module |
KR20170092750A (en) | 2016-02-03 | 2017-08-14 | 현대자동차주식회사 | Soldering jig for power module of double-faced cooling |
US10137789B2 (en) * | 2016-07-20 | 2018-11-27 | Ford Global Technologies, Llc | Signal pin arrangement for multi-device power module |
JP2018195694A (en) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 株式会社Soken | Power converter |
JP7131903B2 (en) * | 2017-12-08 | 2022-09-06 | ローム株式会社 | semiconductor package |
-
2018
- 2018-03-20 KR KR1020180032267A patent/KR102048478B1/en active IP Right Grant
- 2018-10-19 JP JP2020550787A patent/JP7204770B2/en active Active
- 2018-10-19 WO PCT/KR2018/012402 patent/WO2019182216A1/en unknown
- 2018-10-19 US US16/982,431 patent/US11810887B2/en active Active
- 2018-10-19 EP EP18910764.2A patent/EP3771084A4/en active Pending
-
2023
- 2023-10-02 US US18/375,761 patent/US20240030177A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013041939A (en) | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor module and inverter mounting the same |
JP2015225918A (en) | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | Semiconductor module and semiconductor switch |
JP2016039206A (en) | 2014-08-06 | 2016-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
JP2017034152A (en) | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 三菱電機株式会社 | Power semiconductor device |
JP2017163135A (en) | 2016-03-08 | 2017-09-14 | アーベーベー・シュバイツ・アーゲー | Semiconductor module |
KR20170105284A (en) | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 현대자동차주식회사 | Power Module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111903049A (en) | 2020-11-06 |
EP3771084A4 (en) | 2021-12-15 |
KR102048478B1 (en) | 2019-11-25 |
US20240030177A1 (en) | 2024-01-25 |
KR20190110376A (en) | 2019-09-30 |
EP3771084A1 (en) | 2021-01-27 |
JP2021516869A (en) | 2021-07-08 |
US11810887B2 (en) | 2023-11-07 |
WO2019182216A1 (en) | 2019-09-26 |
US20210057372A1 (en) | 2021-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7204770B2 (en) | Double-sided cooling power module and manufacturing method thereof | |
US9035453B2 (en) | Semiconductor device | |
US9379083B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device | |
JP4438489B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2000164800A (en) | Semiconductor module | |
WO2005119896A1 (en) | Inverter device | |
JP5659938B2 (en) | Semiconductor unit and semiconductor device using the same | |
JP5895220B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
WO2019064775A1 (en) | Semiconductor device and production method therefor | |
JP3641232B2 (en) | Inverter device and manufacturing method thereof | |
CN109698179B (en) | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device | |
CN111276447A (en) | Double-side cooling power module and manufacturing method thereof | |
JP4096741B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2012209470A (en) | Semiconductor device, semiconductor device module, and manufacturing method of the semiconductor device | |
KR20180087330A (en) | Metal slug for double sided cooling of power module | |
JP5619232B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing electrode member | |
US11735557B2 (en) | Power module of double-faced cooling | |
CN111903049B (en) | Double-sided cooling type power module and manufacturing method thereof | |
WO2018151010A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2004048084A (en) | Semiconductor power module | |
WO2024024067A1 (en) | Electric power conversion device, and method for producing electric power conversion device | |
EP3907756A1 (en) | Power module of double-faced cooling and manufacturing method thereof | |
JPH11238962A (en) | Manufacture of semiconductor device and the semiconductor device | |
JP2010239033A (en) | Semiconductor device, and method of manufacturing the same | |
JP2014033125A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201007 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220304 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220929 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220929 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20221007 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20221011 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7204770 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |